钻井设备及钻井流程简介.ppt

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1、1.钻井方法顿钻钻井旋转钻井：（1）井上旋转钻井：顶驱驱动转盘驱动（2）井下动力钻井：钻井液驱动涡轮钻具钻井螺杆钻具钻井钻井设备及钻井流程简介2.常规钻井技术喷射式钻井采用喷射式钻头，钻井液通过具有特殊形状和结构的小尺寸喷嘴，形成高速射流，射向井底，充分利用高速射流的水力作用，破碎岩石、清除岩屑，和机械破碎相结合，以提高机械钻速和钻头进尺；平衡压力钻井平衡钻井：钻井过程中保持井内钻井液动压力与地层孔隙压力相等；常规定向钻井常规定向钻井是水平井、大位移井、多支侧钻井技术的基础；钻井设备及钻井流程简介3.石油钻机的组成?

2、旋转设备：为了转动井中钻具，带动钻头破碎岩石。转盘和顶驱钻井装置循环系统设备：为了及时清洗井底、携带岩屑、保护井壁钻井液循环设备，如钻井泵、地面高压管汇（泥浆高压管汇、立管管汇）、钻井液净化及调配装置（固控设备）等起升系统设备：为了起下钻具、下套管，控制钻压及钻头钻进等钻井绞车、辅助刹车、游动系统（钢丝绳、天车、游动滑车及大沟）、井架（热镀锌低合金钢制造）、起下操作的井口工具及机械化设备（吊环、吊卡、卡瓦、动力大钳或“铁钻工”、立根移运机构）动力驱动系统设备：为钻机相关设备提供动力柴油发电机组及供油设备、或交流

3、/直流电动机及其供电、保护、控制设备等传动系统设备：连接动力机与工作机，实现从驱动设备到工作机组的能量传递、分配及运动方式的转换包括减速、并车、转向、倒转及变速机构钻井设备及钻井流程简介控制系统和监测仪表显示：为了指挥各机组协调的工作机械控制、气控、电控、液控和电/气/液混合控制钻井仪表，随钻测量系统（MWD——MeasurementwhileDrilling）：监测显示地面有关系统设备工况，测量井下参数实现井眼轨迹控制井控系统：控制井筒压力与地层压力的平衡井口防喷设备（防喷器组及控制装置、起吊/卸放装置）、液压站、

4、压井/阻流高压管汇、泥浆/气分离器钻机底座及滑移系统辅助设备供气设备、辅助发电设备、钻鼠洞设备、辅助起重设备、工作间/控制间/储藏间等、固井设备、测井设备、录井设备钻井设备及钻井流程简介3.1旋转设备（RotaryEquipment）3.1.1顶驱系统（TopDriveSystem）生产厂家：挪威MH、美国Varco、加拿大Tesco和CARRIG公司、北石驱动类型：液压马达顶驱、AC-SCR-DC顶驱(交-直流可控硅驱动钻机)、AC变频顶驱变频顶驱的优点：a.AC电机效率可高达96%-97%，经济性好；b.AC电机

5、没有电刷，工作时不会产生火花，防爆，钻井安全；经久耐用，维护保养简单；质量轻，体积小，占空间少；c.AC变频驱动，可精确调节工作转速与输出扭矩，具有更好地调节性能；如Varco公司的TDS-9S型顶驱（强制风冷）：频率0~80HZ，对应的转速范围0~2400r/min；电机0~1200r/min，具有恒扭矩、变功率调节；1200~2400r/min，具有变扭矩、恒功率调节。d.零转速时具有全制动扭矩，可保证钻井安全；过载能力强，1min内，可承受额定载荷的150%过载载荷。结构组成：钻井马达——水龙头总成、钻杆上卸扣

6、装置、导轨——导向滑车总成下图为TDS-11SA顶驱部件结构图：钻井设备及钻井流程简介钻井设备及钻井流程简介3.1.2转盘（RotaryTable）功用：转动井中钻具，传递足够大的扭矩和必要的转速（转盘驱动钻井）；下套管或起下钻时，承托井中全部套管柱或钻杆柱重量；完成卸钻头、卸扣，处理事故时倒扣、进扣等辅助工作；涡轮钻井时，转盘制动上部钻杆柱，以承受反扭矩使用要求：转盘主轴承应有足够的强度和寿命，以保证承受百吨重的套管柱或钻杆柱重量，并在钻杆柱下滑时造成的最大轴向载荷及圆锥齿轮传动造成的轴向、径向在和作用下有足够的寿

7、命；转台和圆锥齿轮能够传递足够大的扭矩（可达50~100kN.m），能倒转，能可靠地制动；密封性能好，严防外界的泥浆、油水污液渗入转盘内部，减缓齿轮和轴承的磨损组成：水平轴总成、转台总成、主辅轴承、壳体主要特性参数通孔直径：主要几何参数，应比第一次开钻用的最大号钻头直径至少大10mm最大静负荷：转盘上能承受的最大重量，应与钻机的最大钩载相匹配，决定着主轴承的规格；最大工作扭矩：在最低工作转速时应达到的最大工作扭矩，它决定着转盘的输入功率及传动零件的尺寸；最高转速：转盘在轻载荷下允许使用的最高转速，一般规定为300r/

8、min；中心距：转台中心至水平轴链轮第一排轮齿中心的距离。钻井设备及钻井流程简介钻井设备及钻井流程简介3.2提升系统（HoistingSystem）3.2.1绞车（Drawworks）功用：用以起下钻具、下套管；钻进过程中控制钻压，送进钻具；借助猫头上、卸钻具丝扣，起重吊物及进行其他辅助工作；充当转盘的变速机构或中间传动机构；整体起放井架或进行